(57)【要約】【課題】熱容量の低い加熱部材を用いても、通紙される記録材のサイズが多種類であっても、非通紙部昇温を充分に回避でき、かつ記録材の画像汚れを起こすことの無い外部ＩＨタイプの画像加熱装置を提供する。【解決手段】磁束発生手段６０と加熱部材４１との間の磁束が存在する領域において磁束発生手段から加熱部材に作用する磁束を低減させる磁束遮蔽部材２０Ｌ・２０Ｒと、加熱部材の回転軸線方向において、磁束遮蔽部材を、装置に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材の通紙領域Ｗｍａｘの外側である退避位置と、装置に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材よりも幅が小さい小サイズ記録材を通紙した際の非通紙部の温度を低下させる有効位置とに移動させる磁束遮蔽部材移動手段９０と、を有し、磁束遮蔽部材は有効位置に移動された状態において装置に通紙される記録材の通紙領域Ａと重なる部分βの一部に切り欠き部２０ｄが形成されている．【選択図】図８
2013050518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導発熱する磁性部材で構成される回転可能な加熱部材と、前記加熱部材の外側に配設されていて前記加熱部材に対して磁束を作用させる磁束発生手段と、前記加熱部材とニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、
前記磁束発生手段と前記加熱部材との間の前記磁束が存在する領域において前記磁束発生手段から前記加熱部材に作用する磁束を低減させる磁束遮蔽部材と、
前記加熱部材の回転軸線方向において、前記磁束遮蔽部材を、装置に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材の通紙領域の外側である退避位置と、装置に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材よりも幅が小さい小サイズ記録材を通紙した際の非通紙部の温度を低下させる有効位置とに移動させる磁束遮蔽部材移動手段と、
を有し、前記磁束遮蔽部材は前記有効位置に移動された状態において装置に通紙される記録材の通紙領域と重なる部分の一部に切り欠き部が形成されていることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記切り欠き部は前記磁束遮蔽部材の記録材搬送方向上流側の端部、または記録材搬送方向下流側の端部、もしくは記録材搬送方向上流側の端部と記録材搬送方向下流側の端部の両方に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記磁束発生手段は磁束発生コイルと磁性体コアを備え、前記磁性体コアは、前記加熱部材の回転軸線方向に沿って配設されており、かつ、複数に分割されて個々に前記加熱部材との距離を変化させる方向に単独で移動可能な分割可動コアを有しており、
前記個々の分割可動コアを前記加熱部材に対する第１の距離位置と前記第１の距離位置よりも前記加熱部材から離れた第２の距離位置とに移動させるコア移動手段と、
装置に通紙される記録材が前記小サイズ記録材である場合には、前記複数の分割コアのうち、通紙される小サイズ記録材の通紙領域に対応する分割コアについては前記第１の距離位置に位置させ、それ以外の分割コアについては前記第２の距離位置に位置させるように前記コア移動手段を制御すると共に、前記磁束遮蔽部材を前記退避位置から前記有効位置に位置させるように前記磁束遮蔽部材移動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
電磁誘導発熱する磁性部材で構成される回転可能な加熱部材と、前記加熱部材の外側に配設されていて前記加熱部材に対して磁束を作用させる磁束発生手段と、前記加熱部材とニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、
前記磁束発生手段と前記加熱部材との間の前記磁束が存在する領域において前記磁束発生手段から前記加熱部材に作用する磁束を低減させる磁束遮蔽部材と、
前記加熱部材の回転軸線方向において、前記磁束遮蔽部材を、装置に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材の通紙領域の外側である退避位置と、装置に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材よりも幅が小さい小サイズ記録材を通紙した際の非通紙部の温度を低下させる有効位置とに移動させる磁束遮蔽部材移動手段と、
を有し、前記磁束遮蔽部材は、前記有効位置に移動された状態において通紙される記録材に触れた際に従動して回転可能な拍車部材を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項５】
前記拍車部材は前記磁束遮蔽部材の記録材搬送方向上流側の端部、または記録材搬送方向下流側の端部、もしくは記録材搬送方向上流側の端部と記録材搬送方向下流側の端部の両方に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記磁束発生手段は磁束発生コイルと磁性体コアを備え、前記磁性体コアは、前記加熱部材の回転軸線方向に沿って配設されており、かつ、複数に分割されて個々に前記加熱部材との距離を変化させる方向に単独で移動可能な分割可動コアを有しており、
前記個々の分割可動コアを前記加熱部材に対する第１の距離位置と前記第１の距離位置よりも前記加熱部材から離れた第２の距離位置とに移動させるコア移動手段と、
装置に通紙される記録材が前記小サイズ記録材である場合には、前記複数の分割コアのうち、通紙される小サイズ記録材の通紙領域に対応する分割コアについては前記第１の距離位置に位置させ、それ以外の分割コアについては前記第２の距離位置に位置させるように前記コア移動手段を制御すると共に、前記磁束遮蔽部材を前記退避位置から前記有効位置に位置させるように前記磁束遮蔽部材移動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする請求項４または５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
搬送される記録材に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記記録材に担持された前記未定着画像を加熱して定着させる定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記定着手段が請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上の画像を加熱する電磁誘導加熱方式の画像加熱装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱する事により画像の光沢度を向上させる光沢付与装置が挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
電子写真方式の複写機などの画像形成装置には、搬送される記録媒体である記録材上に形成されたトナー像（未定着画像）のトナー（現像剤）を、熱によって融解して記録材上に融着させる画像加熱装置としての定着装置が設けられている。近年、定着装置については省エネルギー化に伴い、定着ローラなどの加熱部材の低熱容量化が進んでいる。さらに、記録材のサイズの種類が増大し、各々のサイズに対してもスループットダウンすることなく、すなわち非通紙部昇温を回避することが求められるようになった。
【０００４】
画像加熱装置の構成方式の１つとして電磁誘導加熱方式がある。この装置は、磁束（磁場）発生コイルと磁性体コアを備えた磁束（磁場）発生手段と、磁束発生手段から発生される磁束（磁界）の作用により電磁誘導発熱する回転可能な加熱部材と、この加熱部材とニップ部を形成する回転可能な加圧部材と、を有する。そして、ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する。
【０００５】
このような装置において、いわゆる非通紙部昇温現象を抑制するために、特許文献１に記載の構成の装置がある。この装置は、磁束発生手段の磁性体コアを加熱部材に沿う長手方向に複数に分割し、コア移動手段により個々の分割可動コアを加熱部材との距離を変化させる方向に単独で移動可能としている。そして分割可動コアを移動させる個数を装置に導入される記録材の幅サイズによって変更する制御をする。
【０００６】
また、特許文献２に記載の構成の装置がある。この装置は、加熱媒体と誘導加熱源との間に、誘導加熱源から加熱媒体へ届く磁束の一部を遮蔽する磁束遮蔽部材（磁束遮蔽手段）を配置し、磁束遮蔽部材の位置を変化させる変位手段を設けている。この発明にあっては、磁束遮蔽部材を設け移動させることで、必要部分以外は誘導加熱源から届く磁束が遮蔽され加熱媒体の発熱自体が抑えられることにより、発熱範囲の制御が行われ、昇温される加熱媒体の熱分布をコントロールすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０５３５９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５６９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電磁誘導加熱方式の画像加熱装置には内部ＩＨタイプと外部ＩＨタイプがある。内部ＩＨタイプは回転可能な加熱部材（加熱媒体：発熱部材）の内側に磁束発生手段（誘導加熱源）を配設した構成の装置である。外部ＩＨタイプは加熱部材の外側に磁束発生手段を配設した構成の装置である。
【０００９】
近年は、省エネに伴うウォームアップタイムの短縮が求められており、その結果、加熱部材の低熱容量化、小径化などのために、外部ＩＨタイプ構成が進められている。この場合、特許文献２で提案された電磁誘導加熱方式の加熱装置(定着装置)の磁束遮断部材を外部ＩＨに適用すると、該磁束遮蔽部材は、加熱部材の外周面に近接した位置に配置され、通紙される記録材との距離が近くなる。特に記録材の後端がハネる場合においては、記録材の後端が磁束遮蔽部材に接触することにより、画像不良が発生することが懸念される。
【００１０】
そこで本発明は、外部ＩＨタイプ構成で磁束遮蔽部材を具備させた電磁誘導加熱方式の画像加熱装置において、装置に入る記録材の後端ハネに起因する画像不良を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、電磁誘導発熱する磁性部材で構成される回転可能な加熱部材と、前記加熱部材の外側に配設されていて前記加熱部材に対して磁束を作用させる磁束発生手段と、前記加熱部材とニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、前記磁束発生手段と前記加熱部材との間の前記磁束が存在する領域において前記磁束発生手段から前記加熱部材に作用する磁束を低減させる磁束遮蔽部材と、前記加熱部材の回転軸線方向において、前記磁束遮蔽部材を、装置に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材の通紙領域の外側である退避位置と、装置に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材よりも幅が小さい小サイズ記録材を通紙した際の非通紙部の温度を低下させる有効位置とに移動させる磁束遮蔽部材移動手段と、を有し、前記磁束遮蔽部材は前記有効位置に移動された状態において装置に通紙される記録材の通紙領域と重なる部分の一部に切り欠き部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱容量の低い加熱部材を用いても、通紙される記録材のサイズが多種類であっても、非通紙部昇温を充分に回避でき、かつ記録材の画像汚れを起こすことの無い外部ＩＨタイプの画像加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における画像形成装置の一例の構成模型図
【図２】搭載した定着装置（画像加熱装置）の要部の正面模式図
【図３】同装置の要部の縦断正面模式図
【図４】図２の（４）−（４）線に沿う拡大右側面図
【図５】コイルユニットの分割可動コアが第２の距離位置に移動している状態時の図
【図６】定着ベルト（加熱部材）の層構成模型図
【図７】コイルユニットのコイルとコアの分解斜視図
【図８】左右の磁束遮蔽部材とそのシフト機構の斜視模式図
【図９】分割移動コアの移動による効果を説明する図（その１）
【図１０】分割移動コアの移動による効果を説明する図（その２）
【図１１】装置の各構成部材の配置の関係を示す図
【図１２】磁束遮蔽部材の幅と記録材端部での昇温の相関関係図
【図１３】装置の左端部側における磁束遮蔽部材の挿入位置と記録材端部の温度との関係図
【図１４】磁束遮蔽部材がない場合と、適正位置まで磁束遮蔽部材を挿入した場合の５００枚通紙後の長手温度分布を示した図
【図１５】制御テーブルの一例
【図１６】制御フローチャート
【図１７】実施例２の左右の磁束遮蔽部材の説明図
【図１８】実施例３の左右の磁束遮蔽部材とそのシフト機構の斜視模式図
【図１９】実施例３の左右の磁束遮蔽部材の他の形態の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００１５】
［実施例１］
（１）画像形成装置
図１は、本発明に従う画像加熱装置を定着装置として搭載した画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は電子写真方式を用いたカラー画像形成装置（プリンタ）である。Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋはそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー画像を形成する４つの画像形成部であり、下から上に順に配列してある。各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋは、それぞれ、感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置３、クリーニング装置４等を有している。
【００１６】
画像形成部Ｙの現像装置３にはイエロートナーが、画像形成部Ｃの現像装置３にはシアントナーが、画像形成部Ｍの現像装置３にはマゼンタトナーが、画像形成部Ｋの現像装置３にはブラックトナーが、それぞれ収容されている。
【００１７】
ドラム１に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系５が上記４色の画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋに対応して設けられている。光学系としては、レーザー走査露光光学系を用いている。各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて、帯電装置２により一様に帯電されたドラム１に対して光学系５より画像データに基づいた走査露光がなされることにより、ドラム表面に走査露光画像パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００１８】
それらの静電潜像が現像装置３によりトナー画像として現像される。すなわち、画像形成部Ｙのドラム１にはイエロートナー画像が、画像形成部Ｃのドラム１にはシアントナー画像が、画像形成部Ｍのドラム１にはマゼンタトナー画像が、画像形成部Ｋのドラム１にはブラックトナー画像が、それぞれ形成される。
【００１９】
各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋのドラム１上に形成された上記の色トナー画像は各ドラム１の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体６上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写される。これにより中間転写体６上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。本実施例においては、中間転写体６として、エンドレスの中間転写ベルトを用いており、駆動ローラ７、二次転写ローラ対向ローラ８、テンションローラ９の３本のローラに巻きかけて張架してあり、駆動ローラ７によって駆動される。
【００２０】
各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋのドラム１上からベルト６上へのトナー画像の一次転写手段としては、一次転写ローラ１０を用いている。ローラ１０に対して不図示のバイアス電源よりトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加する。これにより、各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋのドラム１上からベルト６に対してトナー画像が一次転写される。各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいてドラム１上からベルト６への一次転写後、ドラム１上に転写残として残留したトナーはクリーニング装置４により除去される。
【００２１】
上記工程をベルト６の回転に同調して、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対して行い、ベルト６上に、各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。なお、単色のみの画像形成（単色モード）時には、上記工程は、目的の色についてのみ行われる。
【００２２】
一方、記録材カセット１１内の記録材Ｐは、給送ローラ１２により一枚分離給送され、レジストローラ１３により所定のタイミングで、ローラ８に巻きかけられているベルト６部分と二次転写ローラ１４との圧接部である二次転写ニップ部に搬送される。ベルト６上に形成された一次転写合成トナー画像は、ローラ１４に不図示のバイアス電源より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより、記録材Ｐ上に一括転写（二次）される。二次転写後にベルト６上に残留した二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング装置１５により除去される。矢印ａは記録材搬送方向である。
【００２３】
記録材Ｐ上に二次転写されたトナー画像（未定着画像）は、画像加熱装置である定着装置１６により記録材Ｐ上に溶融混色定着され、フルカラープリントとして排紙パス１７を通って排紙トレイ１８に送り出される。（２）定着装置１６
以下の説明において、定着装置１６またはこれを構成している部材の長手方向（若しくは幅方向）とは、回転体の回転軸線方向（スラスト方向）、または記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向又はその方向に並行な方向である。また、短手方向とは記録材搬送方向に並行な方向である。
【００２４】
定着装置１６に関し、正面とは装置を記録材入口側から見た面、背面とはその反対側の面（記録材出口側）、左右とは装置を正面から見て左または右である。上下とは重力方向において上または下である。上流側と下流側とは記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。記録材サイズ（紙サイズ）あるいは記録材の通紙幅とは記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法（幅サイズ）である。
【００２５】
図２は定着装置１６の要部の正面模式図、図３は同装置１６の要部の縦断正面模式図、図４は図２の（４）−（４）線に沿う拡大右側面図である。
【００２６】
この定着装置１６は、加熱部材の外側に磁束発生手段を設けた外部加熱型（外部ＩＨタイプ）の電磁誘導加熱方式の画像加熱装置である。装置１６は、加熱部材（加熱回転体）４１を含む加熱アセンブリ４０、加圧部材（加圧回転体）としての弾性を有する加圧ローラ５０を有する。また、磁束発生手段としてのコイルユニット（誘導加熱装置）６０、磁束遮蔽部材（磁束調整部材、磁束遮板）２０（２０Ｌ・２０Ｒ）を有する。また、加圧ローラ５０に対する加熱アセンブリ４０の加圧・加圧解除機構８０、磁束遮蔽部材２０のシフト機構９０を有する。
【００２７】
上記のアセンブリ４０、ローラ５０、ユニット６０、部材２０、各種機構８０・９０は装置１６の装置シャーシ３０に対して組み込まれている。
【００２８】
（２−１）加熱アセンブリ４０
アセンブリ４０は、後述するコイルユニット６０から発生される磁界（磁束、磁場）が存在する領域を通過したときに電磁誘導発熱する磁性部材（金属層、導電部材）で構成される回転可能な加熱部材としての円筒状の定着ベルト４１を有する。また、ベルト４１の内部に挿入された金属製のステー４２を有する。ステー４２の下面には長手に沿って圧力付与部材としての加圧パッド４３が取り付けられている。
【００２９】
パッド４３は、ベルト４１とローラ５０との間に所定の押圧力を作用させて定着部（定着ニップ部）Ｎを形成する部材であり、耐熱性樹脂製である。ステー４２はニップ部Ｎに圧力を加えるために剛性が必要であるため、本実施例では鉄製である。また、ステー４２の上面側にはユニット６０から発生する磁界の作用で金属製であるステー４２が誘導加熱して温度上昇するのを防止するための磁気遮蔽部材としての磁気遮蔽コア（内側磁性体コア）４４がステー４２の長手にわたって配設されている。
【００３０】
ステー４２の左右の両端部にはそれぞれ延長腕部４２ａが設けられていて、その腕部４２ａがそれぞれベルト４１の左右の両端部から外方に突出している。その左右の腕部４２ａに対してそれぞれ左右対称形状のフランジ部材４５Ｌ・４５Ｒが嵌着されている。ベルト４１は上記のステー４２・パッド４３・コア４４の複合体に対してルーズに外嵌されている。また、そのベルト４１の長手方向（左右方向）への移動が左右のフランジ部材４５Ｌ・４５Ｒのフランジ部４５ａの内向き面により規制される。
【００３１】
ベルト４１は、後述するように、基層４１ａ（図６）が電磁誘導発熱する金属（磁性部材）で構成されている。そのため、回転状態のベルト４１の幅方向への寄りを規制するための手段としては、ベルト４１の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部４５ａを有するフランジ部材４５Ｌ・４５Ｒを設ければ十分である。これにより、装置１６の構成を簡略化できるという利点がある。
【００３２】
パッド４３の長手中央部にはベルト４１の温度を検知する温度検知手段（温度検出素子）としてのサーミスタ等の温度センサＴＨが弾性支持部材４６を介して配設されている。センサＴＨはベルト４１の内面に対して部材４６により弾性的に当接している。これにより、回転されるベルト４１のセンサ当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしてもセンサＴＨがこれに追従してベルト４１の内面との良好な接触状態が維持される。
【００３３】
上記のアセンブリ４０は装置シャーシ３０の左右の側板３０Ｌ・３０Ｒ間に左右のフランジ部材４５Ｌ・４５Ｒの受圧部４５ｂをそれぞれ側板３０Ｌ・３０Ｒに配設されている縦ガイドスリット部３１に係合させて配設されている。したがって、アセンブリ４０は左右の側板３０Ｌ・３０Ｒ間においてスリット部３１に沿って上下方向に移動可能な自由度を有する。
【００３４】
図６はベルト４１の層構成を示す模型図である。本実施例では、ベルト４１は内径が３０ｍｍで電気鋳造法によって製造したニッケル基層（磁性部材、金属層）４１ａを有している。この基層４１ａの厚みは４０μｍである。基層４１ａの外周には弾性層４１ｂとして耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。層４１ｂの厚さは１００〜１０００μｍの範囲内で設定するのが好ましい。
【００３５】
本実施例では、ベルト４１の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、層４１ｂの厚みは３００μｍとされている。層４１ｂのシリコーンゴムは、ＪＩＳ−Ａ２０度の硬度を持ち、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。更に層４１ｂの外周には、表面離型層４１ｃとしてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。
【００３６】
また、基層４１ａの内面側には、ベルト内面とセンサＴＨとの摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層（滑性層）４１ｄを１０〜５０μｍ設けても良い。本実施例では、この層４１ｄとしてポリイミドを２０μｍ設けた。
【００３７】
ベルト４１は全体的に低熱容量で可撓性（弾性）を有し、自由状態においては円筒形状を保持している。ベルト４１の金属層４１ａにはニッケルのほかに鉄合金や銅、銀などの金属を適宜選択可能である。また、樹脂基層にそれら金属を積層させるなどの構成でも良い。金属層４１ａの厚みは、ユニット６０の後述する励磁コイル（磁場発生コイル）６２に流す高周波電流の周波数と金属層４１ａの透磁率・導電率に応じて調整して良く、５〜２００μｍ程度の間で設定すると良い。
【００３８】
（２−２）加圧ローラ５０
ローラ５０はアセンブリ４０の下側において、軸線方向をアセンブリ４０の長手方向にほぼ並行にして、左右の側板３０Ｌ・３０Ｒ間に軸受５１を介して回転可能に配設されている。
【００３９】
本実施例において、ローラ５０は、長手方向中央部の径が２０ｍｍで両端部の径が１９ｍｍである鉄合金製の芯金５０ａに弾性層５０ｂとしてシリコーンゴム層を設けた、外径が３０ｍｍの弾性ローラである。表面は離型層５０ｃとしてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられる。ローラ５０の長手方向中央部における硬度は、ＡＳＫ−Ｃ７０℃である。芯金５０ａにテーパー形状をつけているのは、加圧した時にパッド４３が撓んでもベルト４１とローラ５０との圧接で形成される定着ニップ部Ｎ内の圧力が長手方向にわたって均一になるようにするためである。
【００４０】
芯金５０ａの右側の端部にはドライブギア５２が固定して配設されている。このギア５２に対して制御部（制御手段：制御回路部、ＣＰＵ）１００で制御される定着モータ５３の駆動力が伝達手段（不図示）を介して伝達されて、ローラ５０が図４において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。
【００４１】
（２−３）加圧・加圧解除機構８０
左右の側板３０Ｌ・３０Ｒには軸受８２・８２を介してカム軸８１が回転可能に配設されている。その軸８１の左右の端部にはそれぞれ側板３０Ｌ・３０Ｒの外側において左右対称で同形状の偏心カム８３が同じ位相で固定して配設されている。また、側板３０Ｌ・３０Ｒの外側にはそれぞれ上記のカム８３と係合する加圧レバー８４が配設されている。
【００４２】
また、各レバー８４の下面とそれぞれの側のフランジ部材４５Ｌ・４５Ｒの受圧部４５ｂの上面との間には加圧バネ（弾性部材）８５が配設されている。また、軸８１の右側の端部には制御部１００で制御されるカム軸駆動手段８６が伝達手段（不図示）を介して接続されている。カム軸駆動手段８６は例えばステッピングモータ、ソレノイドなどを用いることができる。
【００４３】
左右のカム８３の大隆起部が下向きの回転角姿勢となるように軸８１が駆動手段８６により回転されることにより、アセンブリ４０がローラ５０に対して加圧（荷重）された状態になり、その加圧状態が保持される。即ち、左右のカム８３により左右のレバー８４がそれぞれ押し下されて左右のバネ８５がレバー８４と部材４５Ｌ・４５Ｒの受圧部４５ｂの上面との間に圧縮される。そのバネ８５の圧縮反力により左右の部材４５Ｌ・４５Ｒと共にステー４２が押し下げられて、パッド４３がベルト４１を挟んで弾性層５０ｂの弾性に抗してローラ５０に圧接する。
【００４４】
これにより、ベルト４１とローラ５０との間に記録材搬送方向ａに関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。パッド４３はニップ部Ｎの圧プロフィルの形成を補助する。本実施例におけるニップ部Ｎの幅は、ニップ圧が６００Ｎにおいては、長手方向両端部で約９ｍｍ、中央部では約８．５ｍｍである。これは記録材Ｐの両端部での搬送速度が中央部と比べて速くなるので紙しわ（記録材しわ）が発生しにくくなるという利点がある。
【００４５】
また、左右のカム８３の小隆起部が下向きの回転角姿勢となるように軸８１が回転されることにより、アセンブリ４０がローラ５０に対して加圧解除（抜重）された状態になる。即ち、左右のバネ８５の圧縮が解除される。これにより、パッド４３のローラ５０に対する加圧が解除される。
【００４６】
上記の部材８１〜８６がローラ５０に対するアセンブリ４０の加圧・加圧解除機構８０を構成している。制御部１００は、装置１６の少なくとも定着動作時には機構８０を加圧状態に制御してその状態を保持する。装置１６の待機状態時には機構８０を加圧解除状態に制御してその状態を保持する。こうすることでローラ５０の弾性層５０ｂやベルト４１が塑性変形してしまうのを防止することが出来る。
【００４７】
（２−４）コイルユニット６０
ユニット６０はベルト４１を誘導加熱する加熱源（誘導加熱手段）であり、アセンブリ４０の上側（ベルト４１の外側）において、左右の側板３０Ｌ・３０Ｒに対して位置が固定されて配設されている。ユニット６０はベルト４１に沿って長いハウジング６１に対して励磁コイル（磁束発生コイル）６２、磁性体コア６３等を組み付けたものである。
【００４８】
ハウジング６１は左右方向を長手とする横長箱型の耐熱樹脂成型品（電気絶縁性樹脂のモールド部材）である。ハウジング６１の底板６１ａ側がベルト外面に対する対向面である。底板６１ａは横断面においてベルト４１の外周面の略半周範囲に沿うようにハウジング６１の内側に湾曲している。ハウジング６１は、底板６１ａ側とは反対側が開口部として開放されている。ハウジング６１は、底板６１ａ側をベルト４１の上面に対して所定のギャップ（隙間）αを存して対面させて、左右端部を左右の側板３０Ｌ・３０Ｒに対してブラケット６６で固定して配設される。
【００４９】
コイル６２は、電線として例えばリッツ線を用い、これを、図７に示すように、横長・船底状にしてベルト４１の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。そして、ハウジング内側に湾曲している底板６１ａの内面に当てがわれてハウジング内部に収められている。コイル６２には、制御部１００で制御される電源装置（励磁回路）６４から２０〜５０ｋＨｚの高周波電流が印加される。
【００５０】
コア６３は、コイル６２によって発生した磁界がベルト４１の金属層（導電層）以外に実質漏れないようにコイル６２を覆わせた外側磁性体コアである。そして、コア６３はベルト４１の長手方向に沿って配設されており、かつ、ベルト４１の回転軸線方向（記録材搬送方向ａに直交する方向）に複数に分割されて並んで配置されており、コイル６２の巻き中心部と周囲を囲むように構成されている。
【００５１】
即ち、ベルト４１の回転軸線方向を長手方向とした場合に、コア６３は、ベルト４１の長手方向に沿って配設されている。かつ、コア６３は、種々の記録材サイズ、例えばハガキ、Ａ５、Ｂ４、Ａ４、Ａ３、Ａ３ノビサイズの小サイズ記録材を通紙した場合の非通紙部昇温の回避に対応できるように、図７のように長手方向で複数に分割されている。そして、個々にベルト４１との距離を変化させる方向に単独で移動可能な分割可動コア６３ａを有している。
【００５２】
そして、制御部１００で制御されて、個々のコア６３ａをベルト４１に対して所定に近接している第１の距離位置Ｄ（図４）と、位置Ｄよりもベルト４１から離れた第２の距離位置Ｅ（図５）とに移動させるコア移動手段（コア移動機構）６５を有する。コア移動手段６５の具体的な構成は図の煩雑を避けるために省略したけれども、例えば特許文献１に記載のコア移動手段を適用することが出来る。本実施例においては、第１の距離位置Ｄがコア６３ａのホームポジションである。
【００５３】
本実施例において、コア６３ａの記録材搬送方向ａに交差する方向の幅寸法（隣接コアとの隙間寸法も含む）は１０ｍｍとしている。本実施例の装置１６においては、装置１６に通紙可能な最小幅サイズの記録材の幅に対応する最小幅領域（最小幅通紙領域）Ｗｍｉｎに対応するコア６３ａについては移動させる必要のないコアとして第１の距離位置Ｄに位置させてハウジング６１に固定されている。上記の幅領域Ｗｍｉｎ以外の領域Ｗｏｕｔのコア６３ａについて個々にコア移動手段６５により第１の距離位置Ｄと第２の距離位置Ｅとに移動制御する構成としている。
【００５４】
コア６３ａはコイル６２より発生した交流磁束を効率よくベルト４１に導く役割をする。すなわち、磁気回路（磁路）の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。コア６３ａの材質として、フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いると良い。
【００５５】
装置に通紙可能な最大幅サイズの記録材よりも小さい幅サイズの記録材（小サイズ記録材）が通紙されたときの非通紙部に対応する領域におけるコア６３ａについては第１の距離位置Ｄから第２の距離位置Ｅに移動制御される。これにより、ベルト１の非通紙部に対応する部分に対する磁束密度が弱められて非通紙部昇温が抑制される。
【００５６】
ここで、本実施例の装置１６においては、ベルト４１の周方向に関して、コイル６２の巻き中心部がニップ部Ｎとは１８０°反対の位置よりもベルト回転方向下流側に位置するようにユニット６０をニップ部Ｎの記録材入口側に出来るだけ近寄らせて配設してある。これにより、ユニット６０の加熱部で加熱されたベルト部分がベルト４１の回転でニップ部Ｎに至るまでの距離を短くして、その間におけるベルト４１の放熱に伴う温度低下を抑制することができて熱効率を向上させることができる。
【００５７】
（２−５）磁束遮蔽部材２０Ｌ・２０Ｒ及びそのシフト機構９０
磁束遮蔽部材２０Ｌ・２０Ｒは、ユニット６０のコイル６２とベルト４１との間の磁束が存在する領域において、コイル６２からベルト４１に作用する磁束を低減させるための部材である。この部材２０Ｌ・２０Ｒは磁束遮蔽部材移動手段としてのシフト機構９０により位置移動制御される。即ち、部材２０Ｌ・２０Ｒは上記の磁束が存在する領域に位置しない退避位置（ホームポジション）と、装置１６に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材よりも幅が小さい小サイズ記録材を通紙した際の非通紙部の温度を低下させるための有効位置とに移動される。
【００５８】
部材２０Ｌ・２０Ｒとしては、アルミニウム、銅、銀、金、真鍮などの非磁性金属やその合金でも良いし、高透磁率部材であるフェライトやパーマロイなどの材料でもよい。部材２０Ｌ・２０Ｒの配設位置としては、コイル６２とコア６３ａの間、コイル６２とベルト４１の間、もしくはベルト４１とコア４４の間などが考えられる。
【００５９】
本実施例の装置１６においては、部材２０Ｌ・２０Ｒはユニット６０とベルト４１との間に形成されている隙間αにおいてベルト４１の左右両端部側に一対配設されている。図８はその左右一対の部材２０Ｌ・２０Ｒとシフト機構９０の斜視模式図である。
【００６０】
本実施例において左右一対の部材２０Ｌ・２０Ｒは共に帯板状の銅板をベルト４１の外周面の略半周範囲に沿うように略半円弧状に曲げ加工した部材である。この部材２０Ｌ・２０Ｒには記録材搬送方向ａに関して上流側である前端部側と下流側である他端部側のそれぞれを外方に延長して前方張出し板部２０ａと後方張出し板部２０ｂを具備させてある。左側の部材２０Ｌの前方張出し板部１０ａの左辺には切り起し片２０ｃを具備させてある。また、右側の部材２０Ｌの前方張出し板部１０ａの右辺には同様の切り起し片２０ｃを具備させてある。
【００６１】
左右の部材２０Ｌ・２０Ｒの前方張出し板部２０ａにはそれぞれキャリッジ９１Ｌ・９１Ｒが連結されている。キャリッジ９１Ｌ・９１Ｒは左右対称形状の部材であり、それぞれ、脚部９１ａと、脚部９１ａの上端部に具備させた、ネジ穴９１ｃを有する頭部９１ｂと、脚部９１ａの下端部に具備させた半円板状の座部９１ｄを有する。
【００６２】
左側のキャリッジ９１Ｌは左側の部材２０Ｌの前方張出し板部２０ａに対して、座部９１ｄの欠円部を切り起し片２０ｃの内側において前方張出し板部２０ａに当接させて座部９１ｄと切り起し片２０ｃとをピン９２により連結することで結合されている。これにより、左側の部材２０Ｌは左側のキャリッジ９１Ｌの座部９１ｄに対して回動することなく片持ち支持される。
【００６３】
また、右側のキャリッジ９１Ｒは右側の部材２０Ｒの前方張出し板部２０ａに対して、座部９１ｄの欠円部を切り起し片２０ｃの内側において前方張出し板部２０ａに当接させて座部９１ｄと切り起し片２０ｃとをピン９２により連結することで結合されている。これにより、右側の部材２０Ｒは右側のキャリッジ９１Ｒの座部９１ｄに対して回動することなく片持ち支持される。
【００６４】
また、ユニット６０の前側において、装置シャーシ３０の左右の側板３０Ｌ・３０Ｒ間には軸受９４・９４を介してスクリュー軸９３が回転可能に配設されている。この軸９３は左半部側のネジ部９３Ｌと右半部側のネジ部９３Ｒを互いに逆ネジにしてある。
【００６５】
そして、左側のキャリッジ９１Ｌは頭部９１ｂのネジ穴９１ｃを軸９３の左側のネジ部９３Ｌに螺合させてある。また、右側のキャリッジ９３Ｒは頭部９１ｂのネジ穴９１ｃを軸９３の右側のネジ部９３Ｒに螺合させてある。即ち、左右の部材２０Ｌと２０Ｒの前方張出し板部２０ａはそれぞれ左右のキャリッジ９１Ｌと９１Ｒを介してスクリュー軸９３に支持される。
【００６６】
また、軸９３の下側において左右の側板３０Ｌ・３０Ｒ間に軸９３と並行に配列してガイド軸９６が配設されている。この軸９６に対して左右のキャリッジ９１Ｌと９１Ｒの脚部９１ｄの前面側がそれぞれ受け止められている。これにより、左右のキャリッジ９１Ｌと９１Ｒの軸９３を中心とする揺動が規制される。
【００６７】
上記の構成において、左側の部材２０Ｌはユニット６０とベルト４１との間の隙間αにおいてユニット６０の底板６１ａにもベルト４１の外面にも非接触の状態でベルト４１ベルト４１の左端部側に配設されている。右側の部材２０Ｒはユニット６０とベルト４１との間の隙間αにおいてユニット６０の底板６１ａにもベルト４１の外面にも非接触の状態でベルト４１の右端部側に配設されている。
【００６８】
軸９３の右端部側には制御部１００で制御されるスクリュー軸駆動手段９５が伝達手段（不図示）を介して接続されている。駆動手段９５は例えばステッピングモータである。左右の部材２０Ｌ・２０Ｒは、それぞれ、ベルト４１の左端部側の所定の位置と右端部側所定の位置とを退避位置であるホームポジションとしている。
【００６９】
部材２０Ｌ・２０Ｒがホームポジションに位置している状態において、軸９３が駆動手段９５により正回転駆動される。そうすると、キャリッジ９１Ｌと９１Ｒがそれぞれ軸９３及び軸９６に沿ってベルト４１の中央部に向って同じ移動量をもって移動して両者の間隔が中央基準で狭められる。
【００７０】
即ち、左右の部材２０Ｌ・２０Ｒがそれぞれベルト４１の中央部に向って同じ移動量をもって移動して両者の間隔が中央基準で狭められる。そして、軸９３の正回転量が制御されることで、部材２０Ｌ・２０Ｒが、装置１６に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材よりも幅が小さい小サイズ記録材を通紙した際の非通紙部の温度を低下させるための有効位置に移動される。この部材２０Ｌ・２０Ｒの移動は隙間α内においてベルト４１にもハウジング６１の底板６１ａにも非接触でなされる。
【００７１】
また、左右の部材２０Ｌ・２０Ｒの間隔が狭められている状態において、軸９３が駆動手段９５により逆回転駆動される。そうすると、キャリッジ９１Ｌと９１Ｒがそれぞれ軸９３及び軸９６に沿ってベルト４１の左右両端部側のホームポジションに向って同じ移動量をもって移動する。中央部に向って同じ移動量をもって移動して両者の間隔が中央基準で狭められる。即ち、左右の部材２０Ｌ・２０Ｒの間隔が中央基準で広げられる。この左右の部材２０Ｌ・２０Ｒの移動は隙間α内においてベルト４１にもハウジング６１の底板６１ａにも非接触でなされる。
【００７２】
上記の部材９１〜９６が部材２０Ｌ・２０Ｒを退避位置と有効位置とに移動させる磁束遮蔽部材移動手段としてのシフト機構９０を構成している。部材２０Ｌ・２０Ｒの挿入の効果としては、コア６３ａの移動よりも磁束を弱めベルト４１の発熱量を低下する効果が大きい。また、小サイズ記録材の場合に、この部材２０Ｌ・２０Ｒをコア６３ａの移動機構６５と連動して移動することで、コア６３ａの分割幅よりも細かく長手発熱分布を制御できる。部材２０Ｌ・２０Ｒの厚みとしては表皮深さ以上である０．５ｍｍのものを用いる。
【００７３】
部材２０Ｌ・２０Ｒは上記のようにベルト長手方向においてベルト４１の両端部に配置される。それぞれの端部に配置される部材２０Ｌ・２０Ｒの長手幅（記録材搬送方向と交差する方向の幅）は、磁束遮蔽効果を発揮する十分な幅を持つことが望ましい。また、最大サイズ記録材に対応する最大発熱幅を低減しない幅であることが望ましい。そして、装置１６の長手幅も拡大することなく配置出来る幅であることが望ましい。具体的には、本実施例においては２０ｍｍとした。
【００７４】
（２−６）定着動作
画像形成装置のスタンバイ状態において、定着装置１６は、定着モータ５３がＯＦＦにされていてローラ５０の回転は停止している。機構８０は加圧解除状態にされていてニップ部Ｎの加圧は解除されている。ユニット６０のコイル６２に対する給電はＯＦＦにされている。部材２０Ｌ・２０Ｒは退避位置であるホームポジションに位置している。
【００７５】
制御部１００は、プリントジョブ開始信号（画像形成ジョブ開始信号）の入力に基づいて所定の制御タイミングにて機構８０を加圧状態にする。これによりニップ部Ｎが加圧状態になる。またモータ５３をＯＮする。これにより、ローラ５０が図４において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。
【００７６】
このローラ５０の回転により、ニップ部Ｎにおけるローラ５０の表面とベルト４１の表面との摩擦力でベルト４１に回転力が作用する。ベルト４１はその内面がパッド４３の下面に密着して摺動しながらステー４２・パッド４３・コア４４の外周りを矢印の時計方向にローラ５０の回転速度と同じ速度で従動回転する。ベルト４１の回転に伴うスラスト方向への移動は左右のフランジ部材４５Ｌ・４５Ｒのフランジ部４５ａにより規制される。
【００７７】
ベルト４１は、少なくとも画像形成実行時には、制御部１００で制御されるモータ５３によってローラ５０が回転駆動されることで上記のように従動回転する。この回転は、二次転写部Ｔ２側から搬送されてくる、未定着トナー画像（未定着画像）ｔを担持した記録材Ｐの搬送速度とほぼ同一の周速度でなされる。本実施例の場合、ベルト４１の表面回転速度が３００ｍｍ／ｓｅｃで回転し、フルカラーの画像を１分間にＡ４サイズで８０枚、Ａ４Ｒサイズで５８枚定着することが可能である。
【００７８】
制御部１００は電源装置６４からコイル６２に対して、例えば２０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの交番電流（高周波電流）を供給する。コイル６２は交番電流の供給により交番磁束（磁場）を発生する。その交番磁束がコア６３により回転しているベルト４１の上面側においてベルト４１の金属層４１ａに導かれる。そうすると、金属層４１ａに渦電流が発生して、その渦電流によるジュール熱により金属層４１ａが自己発熱（電磁誘導発熱）してベルト４１が昇温していく。
【００７９】
即ち、回転するベルト４１はユニット６０から発生される磁界が存在する領域を通過したときに金属層４１ａが電磁誘導発熱して全周的に加熱されて昇温する。本実施例において、ベルト４１とユニット６０のコイル６２は厚さ０．５ｍｍのハウジング底板（モールド）６１ａにより電気絶縁の状態を保つ。そして、ベルト４１とコイル６２との間隔は１．５ｍｍ（底板６１ａの表面とベルト表面の距離（隙間α）は１．０ｍｍ）で一定であり、ベルト４１は均一に加熱される。
【００８０】
このベルト４１の温度が温度センサＴＨにより検知される。センサＴＨはベルト４１の通紙領域になる部分の温度を検知し、その検知温度情報が制御部１００にフィードバックされる。制御部１００の温調機能部（温度制御手段）はこのセンサＴＨから入力する検知温度（検知される温度に関する情報）が所定の目標温度（定着温度：所定の温度に対応する情報）に維持されるように電源装置６４からコイル６２に対する供給電力を制御している。
【００８１】
すなわち、ベルト４１の検出温度が所定温度に昇温した場合、コイル６２への通電が遮断される。本実施例では、ベルト４１の目標温度である１８０℃で一定になるように、センサＴＨの検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させてコイル６２に入力する電力を制御して温度調節を行っている。
【００８２】
上記のようにローラ５０が駆動され、ベルト４１が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、ニップ部Ｎに未定着トナー画像ｔを有する記録材Ｐがそのトナー画像担持面側をベルト４１側に向けてガイド部材３３で案内されて導入される。記録材Ｐはニップ部Ｎにおいてベルト４１の外周面に密着し、ベルト４１と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送されていく。
【００８３】
これにより、主にベルト４１の熱が付与され、またニップ部Ｎの加圧力を受けて未定着トナー画像ｔが記録材Ｐの表面に熱圧定着される。ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはベルト４１の外周面からベルト４１の表面がニップ部Ｎの出口部分の変形によって自己分離（曲率分離）して定着装置外へ搬送される。
【００８４】
ユニット６０が、高温になるベルト４１の内部ではなく外部に配置されているので、コイル６２の温度が高温になりにくく、電気抵抗も上昇せず高周波電流を流してもジュール発熱による損失を軽減する事が可能となる。また、コイル６２を外部に配置したことでベルト４１の小径化（低熱容量化）にも寄与しており、ひいては省エネルギー性にも優れていると言える。
【００８５】
本実施例の定着装置１６のウォーミングアップタイムは、非常に熱容量が低い構成であるため、例えばコイル６２に１２００Ｗ入力すると約１５秒で目標温度である１８０℃に到達できる。スタンバイ中の加熱動作が不要であるため、電力消費量を非常に低く抑える事が可能である。
【００８６】
（２−７）非通紙部昇温の抑制
図２において、Ｗｍａｘは装置１６に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材の幅サイズ（通紙領域）である。本実施例においては、大サイズ記録材は１３インチ×１９インチ紙で、縦送りである。従って、Ｗｍａｘは１３インチ（３３０ｍｍ）である。
【００８７】
ここで、本実施例においては、ベルト４１の幅（長手寸法）は３９０ｍｍ、加圧ローラ５０の幅は３７０ｍｍ、均熱ローラ７０の幅は３５０ｍｍとしている。ベルト４１を加熱するコイルユニット６０の有効加熱幅は最大通紙幅Ｗｍａｘ（３３０ｍｍ）をカバーするように設定されている。
【００８８】
ベルト４１の幅（３９０ｍｍ）は最大通紙幅Ｗｍａｘ（３３０ｍｍ）よりも大きいから、ベルト４１の最大通紙幅領域Ｗｍａｘの左右外側にそれぞれ幅３０ｍｍずつの延長幅部がある。このベルト４１の左右の延長幅部をそれぞれ前述した左右の部材２０Ｌ・２０Ｒ（幅２０ｍｍ）の退避位置としてのホームポジションとしている。
【００８９】
領域ＡはＷｍａｘよりも幅が小さい小サイズ記録材（装置１６に通紙可能な最小幅サイズの記録材の幅に対応する幅領域Ｗｍｉｎ（図７）の幅以上）の通紙領域である。本実施例の装置においては記録材Ｐの通紙は中央基準搬送にてなされるものとする。Ｏはその中央基準線（仮想線）である。領域Ｂは小サイズ記録材を通紙したときに生じるベルト４１とローラ５０における非通紙領域である。大サイズ記録材の通紙領域Ｗｍａｘと、通紙した小サイズ記録材の通紙領域Ａの差領域（（Ｗｍａｘ−Ａ）／２）であり、通紙領域Ａの両側に生じる。
【００９０】
小サイズ記録材を連続的に通紙すると、ベルト４１の非通紙領域Ｂは記録材Ｐの加熱に熱エネルギーが消費されないにも拘わらず、通紙領域Ａに対応する部分と同様に単位長さ当りの所定の発熱量をもって発熱するので蓄熱を生じる。そのため非通紙領域Ｂに対応するベルト４１部分が通紙領域Ａに対応する部分よりも温度が上がるいわゆる非通紙部昇温現象を生じる。そして、このベルト４１の非通紙部昇温によりベルト４１に当接する加圧ローラ５０も非通紙部対応部分が通紙部対応部分よりも昇温する。
【００９１】
ここで、加熱部材４１を高速昇温させるために、加熱部材４１の肉厚を薄くして熱容量を小さくすると、加熱部材４１の軸直角断面の断面積がきわめて小さくなるために、軸方向への熱伝導が良好でない。この傾向は薄肉なほど顕著であり、熱伝導率の低い樹脂等の材質ではさらに低くなる。これは、熱伝導率をλ、２点間の温度差をθ１−θ２、長さをＬとしたとき、単位時間に伝わる熱量Ｑは、Ｑ＝λ・ｆ（θ１ーθ２）／Ｌ、で表されるというフーリエの法則からも明らかである。
【００９２】
このことは、加熱部材４１の長手方向長さいっぱいの記録材、すなわち最大通紙幅の記録材（大サイズ記録材）を通紙して定着させる場合には問題ない。しかし、それよりも幅の小さい小サイズ記録材を連続で通紙させる場合には、加熱部材４１の非通紙領域における温度が温調温度よりも上昇し、通紙領域における温度と非通紙領域における温度との温度差が極めて大きくなってしまう（非通紙部昇温）。
【００９３】
したがって、このような加熱部材４１の非通紙部昇温のために、樹脂材料からなる周辺部材の耐熱寿命が低下したり、熱的損傷を被ったりするおそれがある。さらには、小サイズ記録材を連続で通紙させた直後にそれよりも大きき幅サイズの記録材を通紙したときに、部分的な温度ムラによる紙シワや、定着ムラが生じるおそれがある。
【００９４】
このような通紙領域と非通紙領域との温度差は、搬送される記録材の熱容量が大きく、スループット（単位時間あたりのプリント枚数）を高くするほど広がることになる。このため、薄肉で低熱容量の加熱部材により加熱装置を構成する場合に、スループットの高い複写機などへの適用を困難にしていた。
【００９５】
本実施例においては、小サイズ記録材を通紙する場合における非通紙部昇温を下記のａ）とｂ）の２つの制御により適切に抑制するようにしている。
【００９６】
ａ）分割可動コア６３ａの移動制御による非通紙部昇温の抑制
前述のように、ユニット６０のコア６３は、ベルト４１の長手方向に沿って配設されている。そして、各種幅サイズの小サイズ記録材の非通紙部昇温の回避に対応できるように長手方向で複数に分割されて個々にベルト４１との距離を変化させる方向に単独で移動可能な分割可動コア６３ａを有している。そして、制御部１００で制御されて、個々のコア６３ａを移動させるコア移動機構６５を有する。
【００９７】
制御部１００は、装置に通紙される記録材Ｐが、小サイズ記録材である場合には、複数の分割可動コア６３ａのうち、通紙される小サイズ記録材の通紙領域Ａに対応するコア６３ａについては第１の距離位置Ｄに位置させる。それ以外のコア６３ａについては第２の距離位置Ｅに位置させるようにコア移動機構６５を制御する。
【００９８】
本実施例においては、個々のコア６３ａは機構６５により、図４のように、コイル４１に対して間隔０．５ｍｍで接近している第１の距離位置Ｄと、図５のように、コイル４１に対して間隔１０ｍｍと離れている第２の距離位置Ｅとに移動可能である。コア６３ａが第１の距離位置Ｄにあるときはそのコアが対応しているベルト４１部分の発熱効率は非常に高い。これに対して、コア６３ａが第２の距離位置Ｅにあるときはそのコアが対応しているベルト４１部分の発熱効率は低下する。
【００９９】
制御部１００は、プリントジョブ（記録材通紙ジョブ）が開始すると、通紙される記録材のサイズ入力値を読み取る。通紙される記録材が大サイズ記録材である場合には、コア６３ａの全てを第１の距離位置Ｄに位置させるように機構６５を制御する。小サイズ記録材である場合には、コア６３ａのうち、通紙される小サイズ記録材の通紙領域Ａに対応するコア６３ａについては第１の距離位置Ｄに位置させ、それ以外のコア６３ａについては第２の距離位置Ｅに位置させるように機構６５を制御する。
【０１００】
これにより、ベルト４１の非通紙領域Ｂに対応する部分の発熱効率が通紙領域Ａに対応する部分よりも低下することにより、ベルト４１およびローラ５０の非通紙部昇温が抑制される。
【０１０１】
ｂ）磁束遮蔽部材２０Ｌ・２０Ｒの移動制御による非通紙部昇温の抑制
制御部１００は、プリントジョブが開始すると、通紙される記録材のサイズ入力値を読み取る。通紙される記録材が大サイズ記録材である場合には、部材２０Ｌ・２０Ｒを退避位置であるホームポジションに保持させたままとする。小サイズ記録材である場合には、駆動手段９５により軸９３を正回転駆動させて、部材２０Ｌ・２０Ｒをそれぞれベルト４１の中央部に向う方向に移動させる。そして、部材２０Ｌ・２０Ｒを両者の間隔が小サイズ記録材の幅にほぼ対応する間隔になる位置まで移動させて軸９３の駆動を停止させる。
【０１０２】
この部材２０Ｌ・２０Ｒをコア６３ａの移動機構６４と連動して移動することで、コア６３ａの分割幅よりも細かくベルト４１の長手発熱分布を制御してベルト４１およびローラ５０の非通紙部昇温が抑制される。
【０１０３】
このａ）とｂ）との併用について更に詳述する。本実施例においては、分割コア６３ａのベルト長手方向の幅は１０ｍｍとしている。記録材Ｐのサイズに対応してコア６３ａが移動することで、非通紙領域での昇温を抑制する。幅Ａの小サイズ記録材Ｐ（例えばＡ４横送り）を通紙する場合の、コア６３ａの移動による効果を図９、図１０に示す。
【０１０４】
図９は記録材Ｐの幅Ａに対してコア６３ａによって磁束が強められている幅Ｂが広い時の通紙１枚目（点線）と通紙５００枚目（実線）の定着ベルト長手温度分布を示している。これによると、通紙１枚目において通紙領域で均一な温度分布を得ようとすると、通紙５００枚目において紙端部の位置においてベルト４１は２７０℃となり非常に大きな昇温をしてしまっているのが分かる。この過昇温はベルト４１の耐久破壊を招くため、低減することが必須となる。
【０１０５】
次に、図１０は記録材Ｐの幅Ａとコア６３ａによって磁束が強められている幅Ｂが一致する時の通紙１枚目（点線）と通紙５００枚目（実線）の定着ベルト長手温度分布を示している。これによると、通紙５００枚目においても、記録材端部での過昇温はベルト４１の耐久限界温度以下となっている。しかし、通紙１枚目においても、通紙５００枚目においても通紙領域端部で定着可能温度以下になっており、温度ダレが見られる。これでは、トナーに十分な熱量を与えることが出来ず、低温オフセットを誘発してしまう結果となる。
【０１０６】
そこで、上記したような記録材端部における過昇温を防止し、かつ、通紙領域端部での温度ダレも防止するために、磁束遮蔽部材２０Ｌ・２０Ｒを導入する。
【０１０７】
図１１に各部材の配置の関係を示す。左右の部材２０Ｌ・２０Ｒは長手方向においてベルト４１の両端部に配置される。それぞれの端部に配置される部材２０Ｌ・２０Ｒの長手幅（記録材搬送方向と交差する方向の幅）は、ベルト４１の端部を規制するフランジ部４５ａとコイル６２の長手方向における内径の差分位置に配置できる幅以下の幅とした。
【０１０８】
これは、磁束遮蔽効果を発揮する十分な幅を持つこと、最大サイズ記録材に対応する最大発熱幅を低減しないこと、そして、定着装置１６の長手幅も拡大することなく配置出来る幅であるといった３つの理由からである。
【０１０９】
部材２０Ｌ・２０Ｒの幅に関して、磁束遮蔽効果を発揮する十分な幅は、図１２に示すように、記録材端部での昇温の低減効果がコア６３ａの幅より小さいところであると小さくなってしまうためで、コア７ａの幅以上と規定している。
【０１１０】
次に、最大発熱幅を低減せず、また、装置１６の長手幅も拡大することもない配置を図１１により明示する。この図１１は、部材２０Ｌ・２０Ｒがない場合と、それを側板３０Ｌ・３０Ｒとコイル６２の長手方向における内径の差分位置に配置した場合と、部材２０Ｌ・２０Ｒの幅がそれ以上の場合に関しての、ベルト４１の最大発熱幅を示している。
【０１１１】
これによると、部材２０Ｌ・２０Ｒを側板３０Ｌ・３０Ｒとコイル６２の長手方向における内径の差分位置に配置した場合は部材２０Ｌ・２０Ｒを配置しない場合と比較して、最大発熱幅がほぼ変わらない。それに対して、部材２０Ｌ・２０Ｒの幅が広い場合に関しては、長手の最大発熱幅が短くなっているのが分かる。これにより、最大サイズ紙通紙時においては、部材２０Ｌ・２０Ｒは側板３０Ｌ・３０Ｒとコイル６２の長手方向における内径の差分位置に配置された状態を初期位置Ａ１として配置する。
【０１１２】
本実施例における部材２０Ｌ・２０Ｒの挿入の効果を説明するために実際に検討を行う。条件としては、１５℃環境においてＡ４：１０５ｇ紙を８０ｐｐｍで５００枚通紙した。コア６３ａ、部材２０Ｌ・２０Ｒの長手幅はそれぞれＸ１、Ｙ１である。温調温度はベルト４１の中央において１８０℃とし、ベルト４１の耐久破壊温度はベルト４１の内面において２３０℃である。耐久破壊温度よりも定着ベルト温度が高くなってしまうと、耐久通紙可能枚数が大幅に低減してしまう。
【０１１３】
図１３に、一方の端部（左端部側）における部材２０Ｌの挿入位置と記録材端部の温度との関係図を示す。部材２０Ｌを記録材端部位置まで挿入してしまうと、通紙領域で温度ダレが発生してしまう。それに対し、挿入位置を記録材端部位置外側へ離すほど記録材端部での昇温低減効果は低下しまう。これらを共に回避出来る位置を適正位置（有効位置）としているが、これは環境、紙種や生産性などによらないため、初期設定として位置を設定できる。
【０１１４】
本実施例においては、適正領域の中でも記録材端部位置からＸ１／２外側の位置が最も記録材端部での昇温を低減できるため、この位置を適正位置Ｚ１として部材２０Ｌを挿入する。
【０１１５】
部材２０Ｌがない場合（実線）と、適正位置Ｚ１まで部材２０Ｌを挿入した場合（点線）の５００枚通紙後の長手温度分布を示したのが図１４である。部材２０Ｌ・２０Ｒがない場合、ベルト４１の記録材端部位置の温度は２７０℃まで昇温してしまったが、部材２０Ｌ・２０Ｒを用いることによって記録材端部位置の温度は２００℃まで緩和され、記録材端部位置での昇温が大きく低減されているのが分かる。
【０１１６】
しかし、この部材２０Ｌ・２０Ｒの挿入位置に常に部材２０Ｌ・２０Ｒが位置していると、通紙１枚目においてＡ４紙定着に十分な長手発熱幅が得られないため、通紙初期において部材２０Ｌ・２０Ｒは記録材端部位置の外側にある退避位置Ｂ１まで退避させておく。通紙を重ねると記録材端部位置で昇温してくるため、その温度がある程度上がったところで部材２０Ｌ・２０Ｒを適正位置Ｚ１まで挿入する。
【０１１７】
記録材端部での温度上昇は主に生産性によって決まるため、部材２０Ｌ・２０Ｒを移動するタイミングに関しては、生産性で場合分けされたテーブルを持つことで、決まった通紙枚数において移動制御される。このテーブル例を図１５に示す。
【０１１８】
本実施例における１５℃環境、Ａ４：１０５ｇ紙、８０ｐｐｍの条件であると、通紙１０枚目において部材２０Ｌ・２０Ｒを退避位置Ｂ１から適正位置Ｚ１まで移動させる。通紙枚数が１０枚よりも早い時点で部材２０Ｌ・２０Ｒを移動すると通紙領域での温度ダレを誘発してしまうし、それよりも遅い時点で移動すると記録材端部位置での昇温が耐久破壊温度を超えてしまうためである。
【０１１９】
これらの流れをまとめたものが図１６に示すフローチャートである。また、図１６に示すように実際に通紙耐久テストを行ったところ、適切な枚数後に適正位置Ｚ１まで部材２０Ｌ・２０Ｒを挿入することで、部材２０Ｌ・２０Ｒがない場合は耐久枚数１００ｋで定着ベルト表層にしわが発生し画像不良が見られた。これに対し、磁束遮蔽部材１１がある場合は耐久枚数３００ｋ以上においても良好な画像が得られた。
【０１２０】
（２−８）後端ハネ
しかし、さらに生産性を上げた画像形成装置においては、小サイズ記録材の非通紙部昇温がさらに厳しくなり、部材２０Ｌ・２０Ｒを適正位置Ｚ１からさらに紙端部に近づける必要がある。場合によっては部材２０Ｌ・２０Ｒの端部を、通紙される記録材の左右両端部（記録材の左右両サイド）とオーバーラップする位置まで、移動する必要がある。
【０１２１】
このような構成の場合、後端ハネした記録材が部材２０Ｌ・２０Ｒの前方張出し板部２０ａに接触して記録材上の未定着のトナーが前方張出し板部２０ａに付着し、画像不良になるという問題が懸念される。後端ハネとは記録材後端側のベルト４１に対して凹曲状の反り返りである。
【０１２２】
本実施例では、図８の、部材２０Ｌ・２０Ｒと通紙される小サイズ記録材Ｐの幅の関係図のように、記録材Ｐの両サイドと部材２０Ｌ・２０Ｒとがオーバーラップする領域βにおいて、部材２０Ｌ・２０Ｒの一部に切り欠き部２０ｄを設けることで対応している。
【０１２３】
即ち、通紙される小サイズ記録材の幅に応じて部材２０Ｌ・２０Ｒが有効位置に移動された状態において部材２０Ｌ・２０Ｒの記録材通紙領域Ａと重なる部分βの一部に切り欠き部２０ｄを形成したものである。これにより、小サイズ記録材Ｐの通紙時に、後端ハネした記録材Ｐと部材２０Ｌ・２０Ｒとの接触を防止している。
【０１２４】
本実施例においては、部材２０Ｌ・２０Ｒの記録材搬送方向上流側の端部である前方張出し板部２０ａの先端側に上記の切り欠き部２０ｄを設けた。本実施例では、記録材Ｐの余白分２．５ｍｍを考慮し、切り欠き幅を余白分以上の３ｍｍとした。
【０１２５】
上記の構成を用いることにより、紙端における定着装置の昇温を低減し、定着装置に入る記録材の後端ハネによる画像不良を低減することができる。
【０１２６】
［実施例２］
装置１６の構成によっては、小サイズ記録材の通紙においてニップ部Ｎを出た先端ハネ或いは後端ハネした記録材が部材２０Ｌ・２０Ｒの記録材搬送方向下流側の端部である後方張出し板部２０ｂに接触する。これにより、記録材上の定着直後のトナーが擦過されて画像不良になるという問題も懸念される。先端ハネとはニップ部Ｎを出た記録材先端部のベルト４１に対して凹曲状の反り返りである。
【０１２７】
そこで、本実施例においては、図１７の（ａ）のように、部材２０Ｌ・２０Ｒの下流側の端部である後方張出し板部２０ｂの先端側に対して実施例１の場合と同様の切り欠き部２０ｄを設けた。これにより、小サイズ記録材の通紙においてニップ部Ｎを出た先端ハネ或いは後端ハネした記録材と部材２０Ｌ・２０Ｒとの接触を防止している。
【０１２８】
また、装置１６の構成によっては、図１７の（ｂ）のように、部材２０Ｌ・２０Ｒの上流側の端部である前方張出し板部２０ａと下流側の端部である後方張出し板部２０ｂとの両方にそれぞれ切り欠き部２０ｄを形成したものにすることもできる。
【０１２９】
［実施例３］
実施例１や２の切り欠き部２０ｄの代わりに、図１８、図１９のように、搬送された記録材に触れた際に従動して回転可能な拍車部材２０ｅを部材２０Ｌ・２０Ｒに取り付けて記録材の後端ハネや前端ハネによる画像不良を低減することができる。拍車部材２０ｅは部材２０Ｌ・２０Ｒのできるだけ上流側端部または下流側端部に近い位置に取り付けることが望ましい。
【０１３０】
本実施例において拍車部材２０ｅは部材２０Ｌ・２０Ｒの前方張出し板部２０ａまたは後方張出し板部２０ｂもしくはその両方の張出し板部２０ａ・２０ｂの内側の縁部に切り起し片２０ｆを具備させる。この切り起し片２０ｆに対して拍車部材２０ｅをピン２０ｇにより回転可能に取り付けてある。後端ハネや前端ハネした記録材は前方張出し板部２０ａまたは後方張出し板部２０ｂもしくはその両方の張出し板部２０ａ・２０ｂに接する前に拍車部材２０ｅに触れる。そして、拍車部材２０ｅは記録材に触れた際に従動して回転する。即ち、記録材上の画像を擦らないので画像不良を低減することができる
［その他］
本発明の画像加熱装置は実施例の定着装置に限られず、記録材に形成された未定着の画像を仮定着する装置、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢増大化装置としても有効である。また、インクジェット方式などの染料や顔料を含む液体により画像形成を行う画像形成装置においてインクを速く乾かすための装置としても有効である。
【符号の説明】
【０１３１】
１６・・画像加熱装置、４１・・加熱部材、４１ａ・・磁性部材、５０・・加圧部材、Ｎ・・ニップ部、６０・・磁束発生手段、Ｐ・・記録材、ｔ・・画像、２０Ｌ・２０Ｒ・・磁束遮蔽部材、２０ｄ・・切り欠き部、９０・・磁束遮蔽部材移動手段、Ｗｍａｘ・・大サイズ記録材の通紙領域、Ａ・・小サイズ記録材の通紙領域、β・・重なる部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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